Ανδρέας Ιωάννου Κασσέτας

Η έννοια ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

στο σχολικό βιβλίο της Γ΄ Γυμνασίου

Διαβάζουμε	Δια πιστώνουμε ότι
ΣΕΛΙΔΑ 40 Τα φορτισμένα σωματίδια κινούνται υπό την επίδραση της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από την πηγή. Η δύναμη αυτή παράγει ΕΡΓΟ. Το έργο αυτής της δύναμης ΕΚΦΡΑΖΕΙ την ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ από την πηγή στα κινούμενα φορτία. Την ενέργεια αυτή ΤΗΝ ΑΠΟΚΑΛΟΥΜΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ	Εδώ η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ παρουσιάζεται ως ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ ( ή ΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΗ) ΕΝΕΡΓΕΙΑ. Παρουσιάζεται ως «ηλεκτρικό έργο» όπως το μηχανικό έργο η θερμότητα και η ακτινοβολία και όχι ως ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΝΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ όπως η ΚΙΝΗΤΙΚΗ, η ΔΥΝΑΜΙΚΗ, η ΧΗΜΙΚΗ, η ΠΥΡΗΝΙΚΗ. Και με την παρουσίαση αυτή συμφωνούμε Με τη φράση «ενέργεια που μεταφέρεται» αποδίδεται το αγγλικό «Energy TRANFER»
ΣΕΛΙΔΑ 41 Η φωτεινή ενέργεια του λαμπτήρα προέρχεται από την ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ, δηλαδή την ενέργεια των κινούμενων ηλεκτρονίων η οποία, με τη σειρά της, προέρχεται από την μπαταρία.	Εδώ εμφανίζεται η λεγόμενη ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ και παρουσιάζεται ως ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΝΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ( των κινουμένων ηλεκτρονίων ) και όχι ως ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ όπως η θερμότητα, η ακτινοβολία και το έργο.
ΣΕΛΙΔΑ 53 Η μεταβολή της ηλεκτρικής ενέργειας ενός ηλεκτρικού φορτίου που κινείται μεταξύ δύο σημείων ενός κυκλώματος. Η συνολική μεταβολή της ηλεκτρικής ενέργειας των ηλεκτρονίων.	Εμφανίζεται η έννοια ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ θεωρούμενη ως ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ, ως ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ. Κι αυτό διότι στη ΣΕΛΙΔΑ 28 γράφεται ότι «Το φορτισμένο σφαιρίδιο μέσα σε ηλεκτρικό πεδίο έχει ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ που την ονομάζουμε ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ».
ΣΕΛΙΔΑ 69 Ένα μέρος της ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ενέργειας των ηλεκτρονίων μεταφέρεται στα ιόντα.	Τι είναι τελικά ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ; Μήπως η κινητική ενέργεια των ηλεκτρονίων; Μήπως η δυναμική ενέργεια; ; Μήπως είναι κάτι διαφορετικό;
ΣΕΛΙΔΑ 42 Η ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ στον καταναλωτή ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ , συνολικού φορτίου q, συμβολίζεται με Εηλεκτρική .	με Εηλεκτρική –πιθανόν ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ- συμβολίζεται ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ από τα ηλεκτρόνια ενός χάλκινου αγωγού στον χάλκινο αγωγό. Τα ηλεκτρόνια δηλαδή του χαλκού (τα «δικά του» δηλαδή ηλεκτρόνια) μεταφέρουν ενέργεια σε αυτόν
ΣΕΛΙΔΑ 68 Προέρχεται από την ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΠΟΥ ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ ΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ ΣΤΟΝ ΑΝΤΙΣΤΑΤΗ	Και εδώ εμφανίζεται η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ως ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ στον αντιστάτη από τα ηλεκτρόνιά του
ΣΕΛΙΔΑ 65 Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ της ηλεκτρικής ενέργειας επιτυγχάνεται με το ηλεκτρικό ρεύμα ΣΕΛΙΔΑ 65 Τα σπουδαιότερα χαρακτηριστικά της ηλεκτρικής ενέργειας είναι η εύκολη ΜΕΤΑΦΟΡΑ της μεταφορά της σε μεγάλες αποστάσεις και η μετατροπή της σε άλλες μορφές ενέργειας.	Εδώ η έννοια ENERGY TRANSMISSION αποδίδεται με το ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ. Πρόκειται γι αυτό που λένε οι ηλεκτρολόγοι «μεταφορά ισχύος» Ο μαθητής νομίζει ότι είναι μια ΜΕΤΑΦΟΡΑ όπως εκείνη η ENERGY TRANSFER της σελίδας 40 που γράφεται ότι « Το έργο αυτής της δύναμης ΕΚΦΡΑΖΕΙ την ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ από την πηγή στα κινούμενα φορτία»
ΣΕΛΙΔΑ 65 Η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ μετατρέπεται σε άλλες μορφές ενέργειας όπως θερμική, χημική, μηχανική, ενέργεια μαγνητικού πεδίου. ΣΕΛΙΔΑ 65 Στον αντιστάτη η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική	Εδώ η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ μετατρέπεται σε . . .
ΣΕΛΙΔΑ 76 Η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΖΕΤΑΙ σε κινητική ενέργεια των πτερυγίων του ανεμιστήρα.	Εδώ η ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ «μετασχηματίζεται» σε . . . Φαίνεται ότι το ηλεκτρικό ρεύμα «ΕΧΕΙ» ενέργεια Είναι λογικό επίσης να συμπεράνει κανείς ότι ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ και ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ είναι η ίδια έννοια.
ΣΕΛΙΔΑ 79 Το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ όταν διαρρέει οποιαδήποτε συσκευή ή μηχανή ΜΕΤΑΦΕΡΕΙ σ’ αυτή ΕΝΕΡΓΕΙΑ η οποία μετατρέπεται σε ενέργεια άλλης μορφής	Εδώ το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ εμφανίζεται να ΜΕΤΑΦΕΡΕΙ ενέργεια σε μια μηχανή
ΣΕΛΙΔΑ 79 Όταν ο κινητήρας περιστρέφεται και ανυψώνει ένα βαρίδι ΜΕΤΑΤΡΕΠΕΙ σε μηχανική ένα μέρος της ενέργειας που ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ σ’ αυτόν από ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ.
ΣΕΛΙΔΑ 80 Η ενέργεια που ΠΡΟΣΦΕΡΕΤΑΙ από το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ σε έναν ηλεκτρικό καταναλωτή	Εδώ το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ εμφανίζεται να ΠΡΟΣΦΕΡΕΙ ενέργεια σε ένα καταναλωτή

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ

Σύμφωνα με όσα διαβάζουμε

Η έννοια ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ περιγράφεται ως

Ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΕΤΑΙ από την πηγή στα κινούμενα φορτία

Ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ στον καταναλωτή τα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ του

Ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ στον αντιστάτη τα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ του

Η έννοια ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ,

ταυτιζόμενη με την προηγούμενη, εμφανίζεται ως

Ενέργεια ΤΩΝ ΚΙΝΟΥΜΕΝΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

Βέβαια για έναν μαθητή ο όρος ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΤΟΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ

σημαίνει ότι το ηλεκτρικό ρεύμα «ΕΧΕΙ» ενέργεια

Εμφανίζεται επίσης η έννοια

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ

για την οποία αναφέρεται ότι πρόκειται για ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ

καθώς και η έννοια

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ των ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

ένα μέρος της οποίας μεταφέρεται στα ιόντα

Υπάρχει ακόμα η διατύπωση

Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ της ηλεκτρικής ενέργειας

επιτυγχάνεται με το ηλεκτρικό ρεύμα

με την οποία το ENERGY TRANSMISSION συγχέεται με το ENERGY TRANSFER

Μέσα από όλες αυτές τις σημασίες καλείται ο διδασκόμενος να κατανοήσει την έννοια

Η δική μας άποψη.

1 . Σύμφωνα με τη Φυσική

Η έννοια ΕΝΕΡΓΕΙΑ παραπέμπει σε δύο έννοιες

α. την ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ ( ή συστήματος ) και

β. τη ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ ( ή ΜΕΤΑΦΕΡΟΜΕΝΗ) ΕΝΕΡΓΕΙΑ

ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΕΝΟΣ ΣΩΜΑΤΟΣ ή συστήματος	ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ ( δεν «ανήκει» σε κάποιο σώμα ή σύστημα)
όπως η ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ, η ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ, η ΧΗΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ, η ΠΥΡΗΝΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ, η ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ (ΘΕΡΜΙΚΗ) ΕΝΕΡΓΕΙΑ, η ΑΠΟΘΗΚΕΥΜΕΝΗ ΣΤΟ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΠΗΝΙΟΥ, η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΑΠΟΘΗΚΕΥΜΕΝΗ ΣΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΦΟΡΤΙΣΜΕΝΟΥ ΠΥΚΝΩΤΗ	η ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ, το ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΕΡΓΟ, το ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟ και η ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ

Και όλα αυτά όταν πρόκειται για θεώρηση σε επίπεδο Μακρόκοσμου. Γιατί από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου για την ενέργεια σωματιδίου ( ή συστήματος υπάρχουν μόνο οι έννοιες ΚΙΝΗΤΙΚΗ και ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ενώ για τη μεταβίβαση ενέργειας υπάρχουν οι έννοιες ΕΡΓΟ και ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ.

Η λεγόμενη «ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ» είναι ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΜΕΤΑΒΙΒΑΖΟΜΕΝΗ.

Σχετίζεται με το ηλεκτρικό ρεύμα. Δεν ανήκει σε κάποιο σώμα ( η σύστημα ).

Δεν είναι κάτι που αποθηκεύεται. Είναι με άλλα λόγια το ηλεκτρικό έργο.

Σε ιταλικό σχολικό βιβλίο Φυσικής

Απόδοση στα ελληνικά

Il transferimento di energia Si a un transferimento di energia quando l’ energia passa da un corpo a un altro Il transferimento di energia da un corpo a un altro puo avenire in quarto modi diversi, mediante: lavoro mecccanico, lavoro elettrico, irragiamento, calore. IL TRANSFERIMENTO per LAVORO MECCCANICO IL TRANSFERIMENTO per LAVORO ELETTRICO IL TRANSFERIMENTO per IRRAGIAMENTRO IL TRANSFERIMENTO per CALORE

Η μεταβίβαση ( ή και μεταφορά) ενέργειας Έχουμε μεταβίβαση ενέργειας όταν η ενέργεια περνά από ένα σώμα σε ένα άλλο. Η μεταβίβαση ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο μπορεί να γίνει με τέσσερεις τρόπους διαφορετικούς: Με μηχανικό έργο, με ηλεκτρικό έργο, με ακτινοβολία, με θερμότητα . Η ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ με ΜΗΧΑΝΙΚΟ ΕΡΓΟ Η ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ με ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΕΡΓΟ Η ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ με ΑΚΤΙΝΟΒΟΛΙΑ Η ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗ με ΘΕΡΜΟΤΗΤΑ

2. Από τη σκοπιά της διδασκαλίας

σε ανθρώπους 14 ετών

Ο διδάσκων περιορίζεται στο να προσεγγίσει τον διδακτικό στόχο σύμφωνα με τον οποίο οι μαθητές του να είναι σε θέση να διατυπώνουν και σε ένα βαθμό να κατανοούν ότι

Η ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ είναι «ενέργεια μεταβιβαζόμενη»

( μεταφερόμενη ) από μια μπαταρία στο υπόλοιπο κύκλωμα

ή, γενικότερα, από ένα τμήμα κυκλώματος σε ένα άλλο.

Η ενέργεια αυτή μεταφέρεται σε σωματίδια με ηλεκτρικό φορτίο

Οι υπόλοιπες διατυπώσεις

Ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ στον καταναλωτή τα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ του

Ενέργεια που ΜΕΤΑΦΕΡΟΥΝ στον αντιστάτη τα ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΑ του

Ενέργεια ΤΩΝ ΚΙΝΟΥΜΕΝΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΦΟΡΤΙΟΥ

ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ των ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΩΝ

Το ηλεκτρικό ρεύμα «ΕΧΕΙ» ενέργεια

Η ΜΕΤΑΦΟΡΑ της ηλεκτρικής ενέργειας επιτυγχάνεται με το ηλεκτρικό ρεύμα

Καλό είναι

είτε να αποσυνδέονται από τους διδακτικούς στόχους

είτε να αποφεύγονται.

Ένα μηχανικό μοντέλο

για την κατανόηση της έννοιας

Ηλεκτρική ισχύς

ΔΙΑΒΑΖΟΥΜΕ στο σχολικό βιβλίο Γ΄ Γυμνασίου	ΣΧΟΛΙΑΖΟΥΜΕ	ΑΝΑΡΩΤΙΟΜΑΣΤΕ και κρίνουμε	ΔΙΑΒΑΖΟΥΜΕ στο σχολικό βιβλίο Β΄ Λυκείου και ΣΧΟΛΙΑΖΟΥΜΕ
Γνωρίζουμε ότι η Ισχύς είναι η ποσότητα της ενέργειας που ΜΕΤΑΤΡΕΠΕΙ ( «παράγει», «καταναλώνει» ) ή ΜΕΤΑΦΕΡΕΙ μια μηχανή ( ή γενικότερα μια συσκευή ) προς το αντίστοιχο απαιτούμενο χρονικό διάστημα. Στη γλώσσα των Μαθηματικών γράφουμε Ρ = Ε/t. (σελίδα 80)	Στον « γενικό» ορισμό της έννοιας εμφανίζεται το ρήμα είναι και όχι το «λέγεται» . Για την ενέργεια χρησιμοποιούνται τέσσερα (!) ρήματα .Μετατρέπει παράγει , καταναλώνει και μεταφέρει. Από αυτά το «μεταφέρει» αναφέρεται σε ενέργεια η οποία μεταφέρεται από μια συσκευή.	Στο σχολικό βιβλίο των ίδιων συγγραφέων της Β΄ Γυμνασίου ( σελίδα 107 ) η έννοια ισχύς εμφανίζεται σε ενότητα με τίτλο ΕΡΓΟ και ΧΡΟΝΟΣ και για τον ορισμό χρησιμοποιείται το ρήμα «ορίζεται» και οι έννοιες ΕΡΓΟ και «ενέργεια που μετασχηματίζεται». Εμφανίζονται τα σύμβολα W για το έργο και Ε για την μετασχηματιζόμενη ενέργεια. Γιατί άραγε ενώ η διατύπωση αρχίζει με το «γνωρίζουμε ότι» ο ορισμός στην Γ’ Γυμνασίου γίνεται με διαφορετικό τρόπο και χωρίς καμία αναφορά στην έννοια έργο;	Ορίζουμε ως ηλεκτρική ισχύ το πηλίκο της ηλεκτρικής ενέργειας που προσφέρεται σε χρόνο t δια του χρόνου t. Ρ = W/t. (σελίδα 87) Σχολιάζουμε. Για τους δύο χρόνια μεγαλύτερους μαθητές της Β΄ Λυκείου ο ορισμός της έννοιας ισχύς γίνεται με συγκριτικά πιο απλό τρόπο.
Επομένως, σύμφωνα με τον παραπάνω ορισμό, η ηλεκτρική ισχύς που μεταφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα σε μια ηλεκτρική συσκευή είναι Pηλ=Εηλ/t (σελίδα 81)	Στον ορισμό της σελίδας 81, ο οποίος διατυπώνεται και πάλι με το ρήμα «είναι» - η συμβολιζόμενη με Εηλ ενέργεια μεταφέρεται από το ηλεκτρικό ρεύμα σε μια συσκευή	Τελικά η πρώτος γενικός ορισμός περιπλέκει τα πράγματα Προτείνουμε Ηλεκτρική ισχύς λέγεται το πηλίκο της ηλεκτρικής ενέργειας η οποία, σε ορισμένο χρονικό διάστημα, μεταβιβάζεται σε ένα τμήμα κυκλώματος δια του χρονικού αυτού διαστήματος Ρ= W/t